车载熔断器选型手册.pdf

1 HERO DCFUSE 2013纯电动与混合动力汽车纯电动与混合动力汽车 车 载 熔 断 器 选 型 手 册车 载 熔 断 器 选 型 手 册 西安西联电器有限责任公司西联熔断器研究所 029 8733 3160sielins 西安经济技术开发区草滩六路 绘锦工业园南区 C5 6F 2 BTZ通用型车载直流熔断器 本系列产品适用于对 EV HEV 车载电池组 逆变器及电机系统的过载与短路故障实行综合保护 l 性能指标 超快速 gRB aR 全范围保护 侧重于短路故障开断 直流开断能力 50 2KA l分断时间 2 3 倍过载 30 秒熔断 4 倍以上短路故障 20ms 10 倍以上短路 10ms 速断 l适用环境 用于海拔高度 3500 米 环境温度 40c 95c 相对湿度 90 的封闭空间 l替代进口 替代欧美 FWH FWP A50Q A70Q 型熔断器 可互换安装 性价比更好 结构特点 国际通用形体尺寸 采用纯银熔片与高强度环氧玻纤阻燃管 内部填料固化 金属表面 三防处理 能长期耐受强烈冲击振动及 260 C 短期高温 长期运行不破损不漏沙 抗老化耐腐蚀 BTZ 通用型熔断器尺寸表 1 型号额定电压额 定 电 流A BTZ 20 系列系列 200V DC10 16 20 25 32 40 50 63 80 100 160 200 250 300 350 400 450 BTZ 50 系列系列500V DC32 40 50 63 80 100 160 200 250 300 350 400 450 500 630 850 BTZ 70 系列系列700V DC32 40 50 63 80 100 160 200 250 300 350 400 450 500 630 850 BTZ100 系列系列1000VDC32 40 50 63 80 100 125 160 200 250 300 325 350 400 450 500 型号管号管号ABCDEFGHJKg BTZ 200 10A 60A0062 242445417174100 07 BTZ 201 80A 160A174 342256378 5266180 11 BTZ 202 200A 300A280 4022624211326210 14 BTZ 203 350A 500A384 5022604413386210 29 BTZ 204 630A 850A4130 6422995415501037 50 66 BTZ 500 10A 60A0091 245374707174100 11 BTZ 501 80A 160A1104 345286678 5266180 17 BTZ 502 200A 300A2107 4049896911326210 22 BTZ 503 350A 500A3114 5052907413386210 46 BTZ 504 630A 850A4160 64521298415501037 51 00 BTZ 700 10A 60A00111 247394907174100 16 BTZ 701 80A 160A1125 3473107888 5266180 24 BTZ 702 200A 300A2127 40691098911326210 32 BTZ 703 350A 500A3132 50701089213386210 60 BTZ 704 630A 850A4180 647214910415501037 51 40 3 BTZ 通用系列车载直流熔断器 自 2005 年清华 同济大学电动车课题组样机研制开始到 2012 年 底 已供 10 万多只产品给电动汽车锂电池集成系统配套使用 已批量出口美国市场 BTZ 熔断器以 性能可靠 质量稳定 经济耐用而得到国内外客户的广泛认可 现已进入批量化定型生产和国际供应 商体系认证 BTZ 200BTZ 201 BCZ紧凑型车载直流熔断器 BCZ 直流熔断器是专为小型电动乘用车研制生产的紧凑型产品 总长度比通用型缩短了 50 重 量减轻约 40 50 产品成本明显降低 采用电缆铜排与熔断器端面紧贴连接固定 更利于在狭窄空 间的紧凑安装和散热降耗 本产品特别适用于小轿车 面包车 高尔夫车 观光车 巡逻车等小微型 车载电池系统的过载与短路保护 其保护特性 性能指标 适用环境 结构特点与 BTZ 通用型熔断器 完全一致 BCZ 紧凑型复合管熔断器尺寸表 2 型号管号ABC螺孔M重量Kg BCZ 501 80A 160A154 34521 M80 09 BCZ 502 200A 300A251 40491 M80 12 BCZ 503 350A 500A354 50521 M80 23 BCZ 504 600A 850A454 64521 M80 55 BCZ 701 80A 160A175 34731 M80 13 BCZ 702 200A 300A271 40691 M80 18 BCZ 703 350A 500A372 50701 M80 33 BCZ 704 630A 850A474 64721 M80 77 4 BTZ 通用型车载安装底座 独立式塑胶底座独立式塑胶底座ZTH110 组合式可调距底座组合式可调距底座 BCZ 紧凑型熔断器安装方式 1 弯板安装2 直板安装 注 图中 1 2 3 4 均指连接熔断器的电缆铜板 为防止螺钉松动应加装弹簧垫圈 铜排连接参考数据 BCZ 熔断器与铜排贴紧安装的好处 1 接触电阻最小 利于导电加快散热 降低电气系统功率耗损 2 无须另配底座 充分压缩安装空间 最大限度减轻车载重量 3 牢固一体连接 长期耐受振动颠簸 有效减缓冲击碰撞力度 5 BTZ BCZ 熔断器 时间 电流 特性曲线 超快速直流熔断器 I T 与功耗参数 额定电压 DC额定电流 A弧前 I T A S 全部 I T A S 功率损耗 W 00 号管体 200V 700V 30321406 7 40753107 501206507 5 100450190016 5 1 号管体 200V 700V 125670330021 150950440024 2001700750037 2 号管体 200V 700V 25057002900040 30078004300049 350120007200056 3 号管体 200V 700V 4001710092400062 4502170012600072 5002500014000081 6003970020100095 6 BLZ电控系统瓷管熔断器 BLZ10BLZ14 型号额定电压DC额 定 电 流 A BLZ10600V5 6 8 10 12 16 20 25 BLZ 14700V 800V16 20 25 32 40 50 60 BLZ 27700V 1000V32 40 50 63 80 100 125 160 200 尺 寸尺 寸ABCDEFH Kg BLZ 1068544010 31011 3150 014 BLZ 149170 7654 14 31215 51 570 034 BLZ 2712110362 26 5272929 50 140 型号额定电压DC额 定 电 流 A BLZ10 600V5 6 8 10 12 16 20 25 BLZ 14700V 800V16 20 25 32 40 50 60 BLZ 27700V 1000V32 40 50 63 80 100 125 160 7 8 波形图 1最大直流短路燃弧能量试验 波形图 2最大直流短路峰值电流试验 9 10 11 超快速熔断器防止 IGBT 短路炸裂的保护原理 一般带有 IGBT 的逆变器或变频器失效模式有以下几种状态 a 回路的直流环节击穿 b 不带电感的两相短路 c 带电感的两相短路 d 带电感的正极接地失效 e 带电感的负极接地失效 系统中无论发生何种短路情况 过大或长时间的短路电流都会导致逆变器 变流器 内的关键器件 IGBT 模块过流自关闭功能的削弱或失效 尤其 di dt 过大造成较大的过电压 Uce 时 最终使得 IGBT 因过电压击穿 造成自身炸裂事故的发生 而对于 IGBT 的短路失效进行预设保护 采用半导体保护的熔断器要比其它开关电器更现实 通常 IGBT 的短路失效时限约 10ms 左右 而 gR aR 普通快速熔断器开断时间为 20 30 ms 两者的时间差 距悬殊无法匹配 也就是说当 IGBT 已经短路失效时 普通快速熔断器尚未完全切断短路电流 因而 不能有效防止 IGBT 自身的毁损炸裂 针对这一情况 选配 gRB 超快速熔断器 就能将短路电流的开断时间控制在 10ms 之内 虽然超 快速熔断器从开断时间上仍不能先于 IGBT 的短路烧毁而提前熔断 到到完全的预防目的 但 10ms 的超快速开断时间 已经比普通快速熔断器缩短了 1 2 2 3 时程 抑制了 di dt 上升率 缩短了 IGBT 的短路时间 大幅度降低 IGBT 短路过程的 I T 电弧总能量 最大限度地降低了 VCE 过电压峰值 避 免 IGBT 因内部击穿而炸裂 在配用超快速熔断器保护的 IGBT 电气回路中 VCE 受到抑制 从而有 12 效制止 IGBT 因短路击穿而发生模块炸裂 已经在众多的实际应用案例中得到充分证实 未配装超快速熔断器的 IGBT 过电压波形数据 图 1 其中 IGBT 的额定电流 400A 允通电压 VGE 260V 当系统出现过电压 VCE 800V 并持续了近 100 us 时 过电流峰值 IC 达到 45 KA 的短路电流持续了约 180 us 后缓慢下降 造成 IGBT 被短路击 穿而发生炸裂 配装了超快速熔断器的 IGBT 过电压波形数据 图 2 其中 IGBT 的额定电流 400A 配装 200A 超快速熔断器 当系统出现过电压 VCE 800V 并持续近 100 us 时 熔断器在 IC 27KA 短路峰值电流时开断 开断时间约 50 us 此时过电压 VCE 峰值被抑 制在 550V 左右 进而降低到 100V 并归于零线 IGBT 未发生击穿炸裂 所以 配装超快速熔断器的回路可以有效降低 IGBT 炸裂的风险 以及可以提供更好的系统综合保护 13 IGBT 回路应尽量采纳单只配装超快速熔断器串接保护 不宜使用多只熔断器并联后再串接的保护 方式 避免多只并联熔断器的不均流问题 影响开断时间不同步使得总开断时间延长的弊病 见下图 产生不均流的原因 1 熔断器自身电阻值不一致 2 变频系统中高频电磁感应 电动汽车为什么会发生短路自燃 2011 年 4 月 11 日杭州发生了一起电动汽车自燃事件 2012 年 5 月 26 日凌晨 深圳又发生一起重大事故 一辆 E6 纯电动出租车追尾 后猛烈起火 车内三人当场死亡 一时间电动汽车的安全问题再度 成为议论热点 两次自燃事件经会诊调查均是因为电池组短路起火 引发自燃 但我们认为深层原因与熔断器的正确选用有重大关系 1 保护电池组的熔断器质量与性能均不可靠 2 熔断器在电池组严重短路时未能发挥作用 3 国标对保护电池组的熔断器类型界定不明 近期 国内某些熔断